CN108675269B - 全自动硫磺颗粒直接燃烧制二氧化硫装置 - Google Patents

Abstract

一种全自动硫磺颗粒直接燃烧制二氧化硫装置，该装置包括焚烧单元、供风单元、供料单元、冷却单元、控制单元，所述供风单元包括第一供风管、第二供风管、第三供风管，第一供风管的右端具有一个第一收缩段，第三供风管的左端具有一个第二收缩段，绞轮出料口与第二供风管的右端内腔连通，本发明利用供风单元将供料单元内的硫磺颗粒输送至第一燃烧室内，有利于硫磺颗粒充分燃烧，供风单元中第一供风管、第二供风管、第三供风管的结构设计，能有效防止二氧化硫气体倒流而泄漏，第一燃烧室、第二燃烧室、第三燃烧室、第四燃烧室连通形成的“W”形气体通道，以及第一燃烧室设置的包括溢流口的燃烧盘，进一步促进了硫磺的充分燃烧，防止升华硫生成。

Description

全自动硫磺颗粒直接燃烧制二氧化硫装置

技术领域

本发明涉及二氧化硫制备设备技术领域，特别涉及一种全自动硫磺颗粒直接燃烧制二氧化硫装置。

背景技术

对甲酚生产过程中，酸化工序对甲酚钠经二氧化硫酸化生成对甲酚和亚硫酸钠，正常反应所需的二氧化硫由中和工序提供。在实际运行中二氧化硫不够用，需要补充部分二氧化硫，以保持系统平衡。现有的二氧化硫发生装置有以下缺陷，其一，进硫磺的管道与进氧气的管道单独设置，二氧化硫气体容易经过进硫磺的管道，从颗粒状硫磺的缝隙漏出，危害工人健康，污染环境；其二，燃烧不充分，容易生成升华硫。

发明内容

有鉴于此，针对上述不足，有必要提出一种无二氧化硫泄漏、无升华硫生成的全自动硫磺颗粒直接燃烧制二氧化硫装置。

一种全自动硫磺颗粒直接燃烧制二氧化硫装置，该装置包括焚烧单元、供风单元、供料单元、冷却单元、控制单元，所述焚烧单元为一个密封的炉体，在炉体沿长度方向依次竖直放置有第一挡板、第二挡板、第三挡板，以将炉体从左至右分割为第一燃烧室、第二燃烧室、第三燃烧室、第四燃烧室，所述第一挡板的上端与炉体的顶壁不接触，所述第二挡板的下端与炉体的底壁不接触，所述第三挡板的上端与炉体的顶壁不接触，以使第一燃烧室、第二燃烧室、第三燃烧室、第四燃烧室连通成为一个倒立的“W”形气体通道，在第一燃烧室内设有燃烧盘，所述燃烧盘悬空设置，燃烧盘的外侧壁与第一燃烧室的内侧壁之间留有间隙，燃烧盘的边缘均布有溢流口，所述供风单元以为焚烧单元提供高压助燃空气，所述供料单元包括料仓、绞轮，所述料仓的出料口与绞轮的进料口连接，所述绞轮的出料口与供风单元连通，以通过绞轮将料仓内的硫磺颗粒输送至供风单元内，所述供风单元的出风口与第一燃烧室内腔连通，以通过高压助燃空气将供风单元内的硫磺颗粒输送至第一燃烧室，所述冷却单元包括蛇形盘管，蛇形盘管的一端与第四燃烧室内腔连通，蛇形盘管的另一端为二氧化硫出气口，所述供风单元包括第一供风管、第二供风管、第三供风管，第一供风管的左端与高压鼓风机的出口连接，第一供风管的右端具有一个从左向右的第一收缩段，第二供风管的左端与第一供风管右端连接，所述第二供风管的内径与第一收缩段的右端端部内径相同，第三供风管的左端具有一个从左向右的第二收缩段，第二供风管的右端与第三供风管左端连接，所述第二供风管的内径与第二收缩段的左端端部内径相同，第三供风管的右端与第一燃烧室连通，绞轮出料口与第二供风管的右端内腔连通，控制单元与绞轮电性连接，所述控制单元包括计时器，计时器内预设有工作时间段、停机时间段的预设值，在工作时间段内，计时器发送第一信号给控制单元，控制单元启动绞轮工作，在停机时间段内，计时器发送第二信号给控制单元，控制单元停止绞轮工作。

优选的，所述第一供风管、第二供风管同轴安装，第二供风管与炉体左侧侧壁连接处靠近炉体前侧壁设置，第二供风管的出风口的轴线方向指向炉体底壁方向设置，所述第二供风管在竖直面上的投影与第一挡板的侧面成锐角设置。

优选的，第二供风管的出风口的轴线方向指向炉体后侧壁方向设置，所述第二供风管在水平面上的投影与第一挡板的侧面成钝角设置。

本发明利用供风单元将供料单元内的硫磺颗粒输送至第一燃烧室内，有利于硫磺颗粒充分燃烧，供风单元中第一供风管、第二供风管、第三供风管的结构设计，能有效防止二氧化硫气体倒流而泄漏，第一燃烧室、第二燃烧室、第三燃烧室、第四燃烧室连通形成的“W”形气体通道，以及第一燃烧室设置的包括溢流口的燃烧盘，进一步促进了硫磺的充分燃烧，防止了升华硫生成。

附图说明

图1为所述全自动硫磺颗粒直接燃烧制二氧化硫装置的主视图。

图2为所述全自动硫磺颗粒直接燃烧制二氧化硫装置的俯视图。

图3为供风单元与供料单元的连接关系示意图。

图中：焚烧单元10、炉体11、第一挡板12、第二挡板13、第三挡板14、燃烧盘15、溢流口151、供风单元20、第一供风管21、第一收缩段211、第二供风管22、第三供风管23、第二收缩段231、供料单元30、料仓31、绞轮32、冷却单元40、蛇形盘管41，控制单元50、计时器51。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参见图1至图3，本发明实施例提供了一种全自动硫磺颗粒直接燃烧制二氧化硫装置，该装置包括焚烧单元10、供风单元20、供料单元30、冷却单元40、控制单元50，焚烧单元10为一个密封的炉体11，在炉体11沿长度方向依次竖直放置有第一挡板12、第二挡板13、第三挡板14，以将炉体11从左至右分割为第一燃烧室、第二燃烧室、第三燃烧室、第四燃烧室，第一挡板12的上端与炉体11的顶壁不接触，第二挡板13的下端与炉体11的底壁不接触，第三挡板14的上端与炉体11的顶壁不接触，以使第一燃烧室、第二燃烧室、第三燃烧室、第四燃烧室连通成为一个倒立的“W”形气体通道，在第一燃烧室内设有燃烧盘15，燃烧盘15悬空设置，燃烧盘15的外侧壁与第一燃烧室的内侧壁之间留有间隙，燃烧盘15的边缘均布有溢流口151，供风单元20以为焚烧单元10提供高压助燃空气，供料单元30包括料仓31、绞轮32，料仓31的出料口与绞轮32的进料口连接，绞轮32的出料口与供风单元20连通，以通过绞轮32将料仓31内的硫磺颗粒输送至供风单元20内，供风单元20的出风口与第一燃烧室内腔连通，以通过高压助燃空气将供风单元20内的硫磺颗粒输送至第一燃烧室，冷却单元40包括蛇形盘管41，蛇形盘管41的一端与第四燃烧室内腔连通，蛇形盘管41的另一端为二氧化硫出气口，供风单元20包括第一供风管21、第二供风管22、第三供风管23，第一供风管21的左端与高压鼓风机的出口连接，第一供风管21的右端具有一个从左向右的第一收缩段211，第二供风管22的左端与第一供风管21右端连接，第二供风管22的内径与第一收缩段211的右端端部内径相同，第三供风管23的左端具有一个从左向右的第二收缩段231，第二供风管22的右端与第三供风管23左端连接，第二供风管22的内径与第二收缩段231的左端端部内径相同，第三供风管23的右端与第一燃烧室连通，绞轮32出料口与第二供风管22的右端内腔连通，控制单元50与绞轮32电性连接，控制单元50包括计时器51，计时器51内预设有工作时间段、停机时间段的预设值，在工作时间段内，计时器51发送第一信号给控制单元50，控制单元50启动绞轮32工作，在停机时间段内，计时器51发送第二信号给控制单元50，控制单元50停止绞轮32工作。

本发明中的第一燃烧室、第二燃烧室、第三燃烧室、第四燃烧室连通成为一个倒立的“W”形气体通道，当第一燃烧室中产生未燃烧的硫磺微颗粒或升华硫时，该硫磺微颗粒或升华硫随同气流进入第二燃烧室，第二燃烧室内的温度不低于500℃，以将这部分硫磺微颗粒或升华硫燃烧殆尽，即使有少量未燃烧的硫磺微颗粒在第二燃烧室底部向上进入第三燃烧室时，由于其本身重力的作用不会随气流进入第四燃烧室，而是由于惯性沉积在第二燃烧室、第三燃烧室的底部，继续燃尽；上述设计保证了硫磺的完全燃烧。

本发明中设置的燃烧盘15能为第一燃烧室内沉降下来的硫磺颗粒加热，增加硫磺单位面积燃烧强度，加速熔化、气化，进而有助硫磺燃烧，减少升华硫生产，燃烧盘15设置的溢流口151能让一部分硫磺流入燃烧盘15底部燃烧，同时利用硫磺燃烧放出的热量加热燃烧盘15，进一步提高燃烧盘15内硫磺的加热，促进燃烧。

本发明利用供风单元20作为供料单元30内的硫磺输送的动力，供风单元20既能为焚烧单元10提供助燃气体，同时供风单元20中的助燃气体与硫磺颗粒充分混合，与现有的供料、供气独立设置的结构相比，硫磺颗粒充进入第一燃烧室后，由于体积变大，对硫磺颗粒的分散性好，有助于进入第一燃烧室后快速燃烧，燃烧强度高，燃烧面积大。

本发明中供风单元20设置成依次相连的第一供风管21、第二供风管22、第三供风管23的结构，第二供风管22左右两端的第一供风管21、第三供风管23的端部设置收缩段，这样在第二供风管22和绞轮32连接处，由于高压助燃气体在第一供风管21、第二供风管22中加速，压强下降，于是在第二供风管22的右端形成负压区，该负压区一方面能促进绞轮32内硫磺颗粒进入第二供风管22，另一方面能防止二氧化硫气体顺供风单元20倒流，再从第二供风管22进入绞轮32，进而进入料仓31，并穿过硫磺颗粒的间隙泄漏，污染环境，危害工人身体健康。

现有的二氧化硫发生器装置所用的换热器，均采用冷水作为冷却介质，这将在换热器的管壁上过冷而出现结露现象，生成的二氧化硫会溶入结露中而形成稀硫酸，稀硫酸对碳钢设备腐蚀严重，本发明采用空气冷却管，不需外界其他能源冷却，利用空气自然对流冷却。还能防止局部冷凝酸腐蚀现象。

本发明中，控制单元50中的计时器51周期性的控制供料单元30为焚烧单元10提供硫磺，保证了焚烧单元10稳定的燃烧，也保证了二氧化硫稳定的产生，生成的二氧化硫气体含量稳定，还减少了工人不停的加料的劳动量。

本发明利用供风单元20将供料单元30内的硫磺颗粒输送至第一燃烧室内，有利于硫磺颗粒充分燃烧，供风单元20中第一供风管21、第二供风管22、第三供风管23的结构设计，能有效防止二氧化硫气体倒流而泄漏，第一燃烧室、第二燃烧室、第三燃烧室、第四燃烧室连通形成的“W”形气体通道，以及第一燃烧室设置的包括溢流口151的燃烧盘15，进一步促进了硫磺的充分燃烧，防止了升华硫生成。

参见图1和图2，进一步，第一供风管21、第二供风管22同轴安装，第二供风管22与炉体11左侧侧壁连接处靠近炉体11前侧壁设置，第二供风管22的出风口的轴线方向指向炉体11底壁方向设置，第二供风管22在竖直面上的投影与第一挡板12的侧面成锐角α设置。

参见图1和图2，进一步，第二供风管22的出风口的轴线方向指向炉体11后侧壁方向设置，第二供风管22在水平面上的投影与第一挡板12的侧面成钝角β设置。

上述实施方式中，助燃气体带着硫磺颗粒以一定的角度进入第一燃烧室，助燃气体进入第一燃烧室后， 硫磺颗粒在第一燃烧室内侧壁曲折反弹，加长了在第一燃烧室内动态燃烧的路径的长度，而且这个角度下，助燃气体能在第一燃烧室内形成旋流，还能对燃烧盘15内的熔融态硫磺表面产生涌动，促进熔融态硫磺气化，提高其燃烧速度。

在一个具体的实施方式中，可在第一燃烧室的前侧壁上安装观察孔，观察孔采用耐高温透明材料封装，由于硫磺燃烧的火焰为蓝色，还可以在观察孔出设置火焰探测器，用于检测硫磺燃烧时不同频率光的强度变化，在控制单元50中预设如蓝色光的一个基准强度值，当检测值小于基准强度值时，火焰探测器发送一个信号给控制单元50，控制单元50控制绞轮32供料，当检测值大于基准强度值时，火焰探测器发送另一个信号给控制单元50，控制单元50控制绞轮32停止供料，以代替计时器51的作用。

本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (3)

1.一种全自动硫磺颗粒直接燃烧制二氧化硫装置，其特征在于：该装置包括焚烧单元、供风单元、供料单元、冷却单元、控制单元，所述焚烧单元为一个密封的炉体，在炉体沿长度方向依次竖直放置有第一挡板、第二挡板、第三挡板，以将炉体从左至右分割为第一燃烧室、第二燃烧室、第三燃烧室、第四燃烧室，所述第一挡板的上端与炉体的顶壁不接触，所述第二挡板的下端与炉体的底壁不接触，所述第三挡板的上端与炉体的顶壁不接触，以使第一燃烧室、第二燃烧室、第三燃烧室、第四燃烧室连通成为一个倒立的“W”形气体通道，在第一燃烧室内设有燃烧盘，所述燃烧盘悬空设置，燃烧盘的外侧壁与第一燃烧室的内侧壁之间留有间隙，燃烧盘的边缘均布有溢流口，所述供风单元以为焚烧单元提供高压助燃空气，所述供料单元包括料仓、绞轮，所述料仓的出料口与绞轮的进料口连接，所述绞轮的出料口与供风单元连通，以通过绞轮将料仓内的硫磺颗粒输送至供风单元内，所述供风单元的出风口与第一燃烧室内腔连通，以通过高压助燃空气将供风单元内的硫磺颗粒输送至第一燃烧室，所述冷却单元包括蛇形盘管，蛇形盘管的一端与第四燃烧室内腔连通，蛇形盘管的另一端为二氧化硫出气口，所述供风单元包括第一供风管、第二供风管、第三供风管，第一供风管的左端与高压鼓风机的出口连接，第一供风管的右端具有一个从左向右的第一收缩段，第二供风管的左端与第一供风管右端连接，所述第二供风管的内径与第一收缩段的右端端部内径相同，第三供风管的左端具有一个从左向右的第二收缩段，第二供风管的右端与第三供风管左端连接，所述第二供风管的内径与第二收缩段的左端端部内径相同，第三供风管的右端与第一燃烧室连通，绞轮出料口与第二供风管的右端内腔连通，控制单元与绞轮电性连接，所述控制单元包括计时器，计时器内预设有工作时间段、停机时间段的预设值，在工作时间段内，计时器发送第一信号给控制单元，控制单元启动绞轮工作，在停机时间段内，计时器发送第二信号给控制单元，控制单元停止绞轮工作。

2.如权利要求1所述的全自动硫磺颗粒直接燃烧制二氧化硫装置，其特征在于：所述第一供风管、第二供风管同轴安装，第二供风管与炉体左侧侧壁连接处靠近炉体前侧壁设置，第二供风管的出风口的轴线方向指向炉体底壁方向设置，所述第二供风管在竖直面上的投影与第一挡板的侧面成锐角设置。

3.如权利要求2所述的全自动硫磺颗粒直接燃烧制二氧化硫装置，其特征在于：第二供风管的出风口的轴线方向指向炉体后侧壁方向设置，所述第二供风管在水平面上的投影与第一挡板的侧面成钝角设置。